第2章信息与数据模型

数 据 模 型2。

1 练习题2及参考答案1。

什么是关系？什么是关系框架？关系之间实现联系的手段是什么?什么是关系数据库？答：关系是一张二维表,即元组的集合.关系框架是一个关系的属性名表。

形式化表示为：R （A1,A2,…,An)，其中：R 为关系名，Ai 为关系的属性名。

关系之间实现联系的手段是通过关系之间的公共属性来实现联系。

关系数据库是指对应于一个关系模型的所有关系的集合。

2. 某医院病房计算机管理中需如下信息：科室：科名、科地址、科电话、医生姓名 病房：病房号、床位数、所属科室名医生：姓名、职称、所属科室名、年龄、工作证号 病人：病历号、姓名、性别、诊断医生、病房号其中，一个科室有多个病房、多个医生；一个病房只能属于一个科室；一个医生只属于一个科室，但可负责多个病人的诊治;一个病人的主治医生只有一个。

设计该计算机管理系统的E-R 图.答：对应的E —R 图如图2。

1所示.第 章2图2.1 E—R图3。

学校有若干个系,每个系有若干名教师和学生；每个教师可以教授若干门课程,并参加多个项目；每个学生可以同时选修多门课程。

请设计某学校的教学管理的E-R模型,要求给出每个实体、联系的属性。

答:该学校的教学管理E-R模型有以下实体:系、教师、学生、项目、课程。

各实体属性如下：系(系编号，系名，系主任）教师（教师编号,教师姓名，职称）学生（学号，姓名，性别，班号）项目（项目编号，名称，负责人）课程（课程编号,课程名,学分）各实体之间的联系如下：教师担任课程的1：n“任课”联系教师参加项目的n：m“参加"联系学生选修课程的n:m“选修"联系系、教师和学生之间的所属关系的1：m:n“领导”联系对应的E—R模型如图2。

2所示。

第2章 数据模型3系领导项目 系编号 系名 课程编号 系主任 学生 姓名 学号 性别班号选修 教师课程任课课程名学分成绩职称参加 项目编号 负责人名称 教师编号教师姓名1m nmn 1nnm 图2。

第二章数据模型一、单项选择题1、按照传统的数据模型分类，数据库系统可分为三种类型（ B ）。

A、大型、中型和小型B、层次、网状和关系C、西文、中文和兼容D、数据、图形和多媒体2、在概念模型中，客观存在并可以相互区别的事物称为（ C ）。

A、物体B、物质C、实体D、个体3、用树型结构来表示实体之间联系的模型称为（ A )。

A、层次模型B、关系模型C、运算模型D、网状模型4、按照数据模型划分，ACCESS是一个( A )。

A、关系型数据库管理系统B、网状型数据库管理系统C、层次型数据库管理系统D、混合型数据库管理系统5、关系数据模型用（ C ）结构表示实体和实体间的联系。

A、树型B、网状C、二维表D、对象6、E-R图中用（ C ）表示实体间的联系。

A、矩形B、正方形C、菱形D、椭圆形7、实体间的联系存在着( D )。

A、1:1联系B、1:n联系C、m:n联系D、1:1、1:n(n:1)和m:n8、一个公司可以接纳多名职员参加工作，但每个职员只能在一个公司工作，从公司到职员之间的联系类型是（ D ）。

A、多对多B、一对一C、多对一D、一对多9、E-R方法的三要素是( C )。

A、实体、属性、实体集B、实体、码、关系C、实体、属性、关系D、实体、域、码10、E-R表示法是设计( A )常用的方法。

A、概念模型B、数据库逻辑结构设计模型C、数据库物理结构设计模型D、都可以11、Access基于( C )数据模型。

A、层次B、网状C、关系D、面向对象12、E-R图在数据库设计中被广泛使用，椭圆表示( C )。

A、实体B、实体的主键C、实体的属性D、实体间的联系13、常见的数据模型有( C )。

A、面向对象、空间数据模型和NoSQLB、实体、属性和联系C、层次、网状和关系D、矩形、椭圆形和菱形二、判断题1、关系模型是目前最常用的数据模型。

√2、概念模型的表示与系统采用的数据模型有关。

×3、同类实体的集合称为实体型。

第2章数据模型1.试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。

解：数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具,是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。

一般地讲,数据模型是严格定义的概念的集合。

这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。

因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。

(1)数据结构：是所研究的对象类型的集合,是对系统静态特性的描述。

(2)数据操作：是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则,是对系统动态特性的描述。

(3)数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。

完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容。

2.模型的作用。

解：模型用于对客观事物及其联系进行有效的描述与刻画。

模型是对现实世界特征的模拟和抽象。

数据模型是现实世界数据特征的抽象，是用来描述数据的一组概念和定义。

不同的数据模型提供给我们模型化数据和信息的不同工具。

3.概念模型中以下术语：实体，实体型，实体集，属性，码，实体联系图(E-R图)解：实体：客观存在并可以相互区分的事物叫实体。

实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质,用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体,称为实体型。

实体集：同型实体的集合称为实体集。

属性：实体所具有的某一特性,一个实体可由若干个属性来刻画。

码：惟一标识实体的属性集称为码。

实体联系图(E-R 图)：提供了表示实体型、属性和联系的方法：·实体型：用矩形表示,矩形框内写明实体名；·属性：用椭圆形表示,并用无向边将其与相应的实体连接起来；·联系：用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型(1:1,1:n 或 m:n)。

不同的联系。

第二章信息融合系统的模型和结构1.引言在信息时代，大量的信息被产生和传播，如何从这些信息中提取并整合有价值的知识和信息，成为了亟待解决的问题。

信息融合系统是一种能够从多个异构信息源中提取知识并进行融合的系统。

本章将介绍信息融合系统的模型和结构。

2.信息融合系统的模型信息融合系统的模型是对系统中各组成部分和它们之间关系的抽象描述。

常见的信息融合系统模型有层次结构模型、灰色系统模型和神经网络模型等。

2.1层次结构模型层次结构模型是一种将信息融合系统划分为若干层次的模型。

每个层次都负责不同的信息融合任务，层次之间通过信息传递实现信息的融合。

例如，一个典型的层次结构模型可以包括数据层、特征提取层、决策层和输出层。

其中，数据层负责收集原始数据，特征提取层负责从原始数据中提取有用的特征，决策层负责根据提取的特征做出决策，输出层负责将决策结果反馈给用户。

2.2灰色系统模型灰色系统模型是一种将信息融合系统看作是一个灰色系统的模型。

灰色系统是指存在不确定性和不完全信息的系统。

在灰色系统模型中，信息融合系统被视为一个灰色模型，其输入是多个异构信息源提供的不完全信息，输出是从这些信息中提取和融合得到的有价值的信息。

通过建立灰色系统模型，可以有效处理多源异构信息抽取和融合的问题。

2.3神经网络模型神经网络模型是一种模拟人脑神经系统结构和功能的模型。

在信息融合系统中，可以使用神经网络模型进行信息的融合和推理。

神经网络模型可以通过训练得到不同信息源之间的关联关系，并通过这种关联关系进行信息的融合和推理。

神经网络模型在信息融合系统中有着广泛的应用，例如在图像识别、语音识别和自然语言处理等方面。

3.信息融合系统的结构信息融合系统的结构是指系统中各组成部分之间的组织和连接方式。

常见的信息融合系统结构有集中式结构、分布式结构和混合式结构等。

3.1集中式结构集中式结构是一种将信息融合系统的各个组成部分集中在一起的结构。

在集中式结构中，所有的数据和决策都由一个中心节点进行管理和控制。

第二章GIS空间分析的数据模型GIS（地理信息系统）空间分析的数据模型是指在GIS中用于描述和组织地理空间数据的结构和规则。

它主要包括向量数据模型和栅格数据模型两种形式。

以下将详细介绍这两种数据模型。

1.向量数据模型：向量数据模型是一种将地理现象表示为点、线、面等几何要素的数据模型。

它基于几何对象的坐标表示来描述地理空间位置和形状。

向量数据模型的核心要素包括点、线、面。

-点：表示地理要素的离散点，可以是一个地址、一座建筑物、一个村庄等。

-线：表示由多个点连接而成的可视化路径，可以是道路、河流、铁路等。

-面：由若干个线构成的闭合区域，通常表示土地利用类型、行政区域等。

向量数据模型具有描述空间位置精确、几何操作方便等优势，适合表示细节较为复杂的地理现象。

同时，向量数据模型也具备多种关联属性的能力，可以与属性数据进行链接，实现空间与属性信息的关联分析。

2.栅格数据模型：栅格数据模型是一种将地理现象表示为规则的网格单元的数据模型。

它将地理空间划分为规则的网格单元，将每个单元的值表示为一个矩阵中的元素。

栅格数据模型的主要特点是离散、均等和连续。

-离散：地理现象被离散的网格单元坐标所描述，且每个单元代表的是一个相同大小的空间区域。

-均等：每个单元的尺寸相等，表示的面积是均等的。

-连续：栅格中的每个单元都有一个与之对应的属性值，通过单元的连接和相邻单元的信息可以推断出地理现象的空间连续性。

栅格数据模型主要用于描述表面高程、者大气温度等连续变量，适合进行空间分布模拟、插值分析等。

总结来说，向量数据模型适用于描述细粒度且结构复杂的地理现象，同时具备几何对象的精确性和关联属性的优势。

而栅格数据模型则适用于描述连续变量的空间分布，可以进行均等离散和连续性推断。

在GIS空间分析中，根据不同的需求和数据特点，可以选择合适的数据模型来进行分析和建模。

第2章习题解答〖2.1〗定义并解释术语：实体实体型实体集属性码实体联系图（E-R图）数据模型答：①实体：现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念称为实体。

②实体型：现实世界中，对具有相同性质、服从相同规则的一类事物（或概念，即实体）的抽象称为实体型。

③实体集：具有相同特征或能用同样特征描述的实体的集合称为实体集。

④属性：属性为实体的某一方面特征的抽象表示。

⑤码：也称为关键字，能够唯一标识一个实体。

⑥实体联系图（E-R图）：实体联系方法（E-R图法）是用来描述现实世界中概念模型的一种著名方法，提供了表示实体集、属性和联系的方法。

⑦数据模型：一组严格定义的概念集合。

这些概念精确地描述了系统的数据结构、数据操作和数据完整性约束条件。

〖2.2〗试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。

答：①数据模型是一组严格定义的概念集合，这些概念精确地描述了系统的数据结构、数据操作和数据完整性约束条件。

数据模型是通过概念模型数据化处理得到的。

②数据库是根据数据模型建立的，因而数据模型是数据库系统的基础。

③数据模型的三要素是数据结构、数据操作和完整性约束条件。

数据结构是所研究的对象类型的集合；数据操作是指对数据库中各种数据对象允许执行的操作集合；数据约束条件是一组数据完整性规则的集合。

〖2.3〗试述信息模型的作用。

答：信息模型是对信息世界的管理对象、属性及联系等信息的描述形式。

信息模型不依赖于计算机及DBMS，它是现实世界的真实而全面的反映。

信息模型数据化处理后可得到数据模型。

〖2.4〗试给出三个实际部门的E-R图，要求实体型之间具有一对一、一对多、多对多各种不同的联系。

答：见图。

题2.4 E-R图图中：部门和负责人间的联系是一对一的联系；一个学生可以借阅多本书，一本书只能一个人借，学生和借阅间的联系为一对多的联系；一个学生可以参加多个社会团体，一个社会团体有多个学生参加，学生和社会团体间的联系为多对多的联系。